適合汽車(chē)設計需求的精密計時(shí)裝置

用于汽車(chē)應用的新型時(shí)鐘發(fā)生器簡(jiǎn)化了時(shí)序架構，同時(shí)通過(guò)針對整個(gè)時(shí)鐘生成信號路徑的內置故障監控機制將功能安全開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短了六周。時(shí)鐘片上系統 (ClkSoC) 將 MEMS 諧振器、振蕩器和先進(jìn)的安全機制集成到單個(gè)封裝中。
SiTime 的 Sumeet Kulkarni 在其題為“Chorus 汽車(chē)時(shí)鐘發(fā)生器通過(guò)故障安全技術(shù)實(shí)現高水平安全”的博客中提供了該公司用于汽車(chē)應用的時(shí)鐘發(fā)生器以及隨附的故障安全技術(shù)的設計細節，該技術(shù)有助于關(guān)鍵診斷覆蓋范圍以實(shí)現功能安全指標。他還解釋了為什么在滿(mǎn)足駕駛輔助系統 (ADAS) 和自動(dòng)駕駛 (AD) 車(chē)輛的汽車(chē)設計中需要這種基于 MEMS 的計時(shí)器件。
首先，包含獨立振蕩器的定時(shí)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法同步。因此，多輸出時(shí)鐘發(fā)生器與外部石英諧振器配對使用。然而，這種布置通常會(huì )導致阻抗匹配和噪聲問(wèn)題。
此外，如果這些時(shí)鐘發(fā)生器具有監控功能，它們主要集中于檢測外部石英諧振器故障。這會(huì )導致故障覆蓋范圍出現危險的盲點(diǎn)，無(wú)法看到時(shí)鐘信號鏈的其余部分，其中包括振蕩器、PLL 和輸出驅動(dòng)器等構建塊。
SiTime 的解決方案：Chorus 汽車(chē)時(shí)鐘發(fā)生器，可取代多達四個(gè)差分或八個(gè)單端獨立振蕩器。它消除了噪聲或阻抗失配問(wèn)題，并將 PCB 上的時(shí)序占用空間縮小了 50%。此外，它可以在微秒（而不是毫秒）內向安全微控制器發(fā)出與時(shí)鐘相關(guān)的故障警報。

如果車(chē)輛中關(guān)鍵部件的時(shí)鐘發(fā)生故障，則可能會(huì )發(fā)生災難性故障。安全微控制器監控此類(lèi)大規模故障并禁用故障功能以達到安全狀態(tài)。因此，借助像 Chorus 這樣的 MEMS 計時(shí)設備，汽車(chē)返回安全狀態(tài)的速度比以前快 1000 倍。
安全微控制器還可以由單獨的振蕩器提供時(shí)鐘，以避免任何潛在的相關(guān)故障。這種組合反過(guò)來(lái)又可以降低故障率、擴大診斷范圍并加快速度。
Chorus 計時(shí)設備中的 FailSafe 技術(shù)通過(guò)提供可編程的端到端安全監視器，簡(jiǎn)化了功能安全的實(shí)施。每個(gè) Chorus 時(shí)鐘輸出均可單獨編程和控制，因此可以根據特定的系統需求進(jìn)行調整，例如控制電磁干擾 (EMI) 或調整相移和延遲以管理長(cháng)電路板走線(xiàn)。
適合汽車(chē)設計需求的精密計時(shí)裝置
此外，根據系統的功能安全目標，Chorus 允許設計工程師單獨定制每個(gè)時(shí)鐘輸出的安全可見(jiàn)性。這些功能對于汽車(chē)行業(yè)向軟件定義車(chē)輛 (SDV) 的發(fā)展至關(guān)重要，軟件定義車(chē)輛可傳輸來(lái)自傳感器、攝像頭、激光雷達、雷達等的實(shí)時(shí)信息。